EP2222582B1 - Artikelpuffer - Google Patents

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EP2222582B1
EP2222582B1 EP08864078A EP08864078A EP2222582B1 EP 2222582 B1 EP2222582 B1 EP 2222582B1 EP 08864078 A EP08864078 A EP 08864078A EP 08864078 A EP08864078 A EP 08864078A EP 2222582 B1 EP2222582 B1 EP 2222582B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
buffer
product
primary
discharge device
feed device
Prior art date
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Not-in-force
Application number
EP08864078A
Other languages
English (en)
French (fr)
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EP2222582A1 (de
Inventor
Wolfgang Hahn
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Krones AG
Original Assignee
Krones AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Krones AG filed Critical Krones AG
Publication of EP2222582A1 publication Critical patent/EP2222582A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP2222582B1 publication Critical patent/EP2222582B1/de
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Anticipated expiration legal-status Critical

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65G—TRANSPORT OR STORAGE DEVICES, e.g. CONVEYORS FOR LOADING OR TIPPING, SHOP CONVEYOR SYSTEMS OR PNEUMATIC TUBE CONVEYORS
    • B65G47/00—Article or material-handling devices associated with conveyors; Methods employing such devices
    • B65G47/52—Devices for transferring articles or materials between conveyors i.e. discharging or feeding devices
    • B65G47/68—Devices for transferring articles or materials between conveyors i.e. discharging or feeding devices adapted to receive articles arriving in one layer from one conveyor lane and to transfer them in individual layers to more than one conveyor lane or to one broader conveyor lane, or vice versa, e.g. combining the flows of articles conveyed by more than one conveyor
    • B65G47/71—Devices for transferring articles or materials between conveyors i.e. discharging or feeding devices adapted to receive articles arriving in one layer from one conveyor lane and to transfer them in individual layers to more than one conveyor lane or to one broader conveyor lane, or vice versa, e.g. combining the flows of articles conveyed by more than one conveyor the articles being discharged or distributed to several distinct separate conveyors or to a broader conveyor lane
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65G—TRANSPORT OR STORAGE DEVICES, e.g. CONVEYORS FOR LOADING OR TIPPING, SHOP CONVEYOR SYSTEMS OR PNEUMATIC TUBE CONVEYORS
    • B65G47/00—Article or material-handling devices associated with conveyors; Methods employing such devices
    • B65G47/34—Devices for discharging articles or materials from conveyor 
    • B65G47/46—Devices for discharging articles or materials from conveyor  and distributing, e.g. automatically, to desired points
    • B65G47/51—Devices for discharging articles or materials from conveyor  and distributing, e.g. automatically, to desired points according to unprogrammed signals, e.g. influenced by supply situation at destination
    • B65G47/5104—Devices for discharging articles or materials from conveyor  and distributing, e.g. automatically, to desired points according to unprogrammed signals, e.g. influenced by supply situation at destination for articles
    • B65G47/5109—Devices for discharging articles or materials from conveyor  and distributing, e.g. automatically, to desired points according to unprogrammed signals, e.g. influenced by supply situation at destination for articles first In - First Out systems: FIFO

Definitions

  • the invention relates to a method for product conversion in a filling system and a buffer system for carrying out such a method according to the preamble of claim 10.
  • a buffer system is already off EP-A-0 310 102 known.
  • the product conversion in z. B of a bottling plant on a bottle with another label usually requires a stoppage of production.
  • the production machine is driven empty, converted to a new label and the production machine restarted.
  • the shutdown causes a gap in the production flow, which can be used for subsequent machines - for example, a packaging machine - to convert to another packaging material, but the duration of the downtime is lost as a production time.
  • a method for the automatic operation of a buffer line in which bottles are diverted in a jam in front of a labeling machine in a side arm of the conveyor line. After eliminating the malfunction and eliminating the jam, the side arm is emptied into the labeling machine at an increased rate while the advancing bottles continue to be directed into the side arm. If all previously accumulated bottles have been removed from the side arm, the inlet and outlet of the side arm are closed, and normal operation is resumed. The number of bottles left in the side arm can be reduced successively by repeating the process.
  • a bottle treatment plant in which a filling machine can be driven controlled empty to interrupt the influx to a defective labeling machine.
  • the filling machine is connected in normal operation by a first conveyor track with the labeling machine.
  • a deflection device At the entrance of the conveyor track a deflection device is arranged, which the bottle flow leads in a fault of the labeling machine in a second, parallel conveyor track.
  • a bottle stopper at each of the downstream ends of the conveyor tracks is closed and the influx of new bottles into the filling machine is interrupted.
  • the second conveyor track thus serves to accommodate the bottles already in the filling machine.
  • the bottle barrier of the second conveyor track is first opened and the bottles therein are directed into the labeling machine. Thereafter, the normal operation is resumed.
  • the invention is therefore the technical problem underlying this remedy.
  • step b) can be carried out prior to step c), in which a production machine arranged upstream from the feed device is switched to the second product. This ensures that first all units of the first product and then all units of the second product are conveyed.
  • the upstream production machine continues to produce without interruption during product conversion.
  • a substantially continuous product flow during the conversion can be achieved. This minimizes downtime, especially on relatively slow machines.
  • the product change in step b) can be done on a labeling machine.
  • Labeling machines are particularly suitable for a flying product change, because they can be provided with several labeling units and can be switched without interruption between the units during production in order to obtain differently labeled articles.
  • an additional step d) can be carried out, in which a production machine arranged downstream from the discharge device is switched to the second product. This ensures that the products are processed correctly.
  • the downstream production machine may be operated in excess during step e) so that the second product is more rapidly discharged from the secondary buffer than is introduced into the secondary buffer. This makes it possible to compensate for a possibly necessary shutdown during the product changeover in a comparatively fast machine.
  • the product conversion in step d) can take place on a packaging machine.
  • Packaging machines can be operated comparatively quickly to compensate for downtime.
  • At least two process steps may partially overlap in time. This can reduce gaps in the product flow.
  • the feed device can be operated continuously. This allows optimal utilization of the buffer system.
  • the output-side switch can be connected to a control unit which changes the position of the switch in order to remove a second product from the buffer system instead of a first product. This will allow automatic and correct conversion to the second product.
  • the input-side switch and the output-side switch can be connected to a control unit, which changes the position of the switches in each case when the second product is to be conveyed out of the primary buffer. This ensures a continuous flow of product after emptying the secondary buffer.
  • a particularly advantageous embodiment may comprise a center conveyor arranged in parallel between the feeder device and the discharge device and an inner guide rail substantially above the central conveyor, the guide rail separating the primary buffer from the secondary buffer such that at least one of the conveyors covers both a region of the primary buffer also forms a region of the secondary buffer.
  • the speed of the discharging conveyor device is variable, so that its delivery rate can be adapted to the excess of a downstream production machine.
  • downtimes of the production machine can be optimally compensated.
  • a particularly advantageous embodiment comprises an input-side monitoring device which monitors whether a first product or a second product is supplied to the buffer system. As a result, the error rate of the input-side switch can be minimized.
  • a particularly advantageous embodiment comprises an output-side monitoring device which monitors the degree of filling of the secondary buffer. This avoids a gap in the product stream of the second product when the secondary buffer is completely depleted.
  • the input-side and the output-side switch each comprise a pivotable guide railing. This makes it possible to realize functional and cost-effective switches.
  • buffer system 1 is preferably between a labeling machine, not shown, and a downstream, also not shown treatment machine, for. B. a packing machine arranged.
  • the labeling machine may have at least two uninterruptible switchable in production production labeling units for applying different labels.
  • the buffer system 1 comprises a feed device 3, a discharge device 5 extending substantially parallel thereto, and a central conveyor device 7a-7c arranged between the feed device and the discharge device.
  • the conveyors 3, 5 and 7a-7c are driven by motors (not shown) in a common direction symbolized by the arrow A, but optionally at different speeds.
  • An inner guide railing 9 is arranged obliquely to the running direction above the middle conveying device 7a-7c.
  • At the outer edge of the conveyors 3, 5 and 7a - 7c also extends an outer guide railing 11. With 13 of the frame of the buffer system is designated.
  • both buffers 15, 17 at least partially extend over the same conveyors 3, 5 and 7a - 7c.
  • inlet side switch 21 is attached to the guide railing 11.
  • outlet-side switch 27 is located between the outlet regions 23 and 25 of the primary buffer 15 and the secondary buffer 17th
  • FIG. 1 is the switch 21 in a position in which the feed device 3 is connected to the inlet region 29 of the secondary buffer 17.
  • the switch is pivoted back, the containers (bottles) arriving on the conveyor belt enter the inlet area 19 of the primary buffer 15.
  • the outlet-side switch 27 is set so that the outlet region 25 of the secondary buffer 17 is closed.
  • the switch can also assume a position in which the outlet region 25 of the secondary buffer 17 is open, ie connected to the discharge device 5.
  • an upstream monitor 31 is arranged which detects whether a first or a second product (not shown) is being conveyed. Furthermore, an output-side monitoring device 33 is arranged at the level of the outlet region 25 of the secondary buffer 17, which detects the degree of filling of the secondary buffer 17.
  • the conveying devices 3, 5 and 7a-7c are, for example, motor-driven conveyor belts, which together form a table-shaped buffering surface.
  • the middle conveyor 7a - 7c need not, as in FIG. 1 shown consist of three conveyor belts.
  • 17 a combination of more or fewer conveyor belts is possible.
  • the primary buffer 15 extends substantially over the conveyors 3 and 7a - 7c and the secondary buffer 17 substantially over the conveyors 5 and 7a - 7c.
  • this distribution is not mandatory. It is advantageous that at least one of the conveying devices 3, 5, 7a, 7b and 7c forms both a region of the primary buffer 15 and a region of the secondary buffer 17.
  • the conveyor belts 3, 5 and 7a-7b may also have different speeds. At least the speed of the discharge device 5 is variable. As an alternative to conveyor belts, other, possibly also additional conveying devices are conceivable. Thus, both the residence time of the products in the buffers 15, 17 and the speeds of the conveying devices 3, 5 and 7a - 7c can be flexibly adapted to the speeds or changeover times of upstream or downstream production machines.
  • the guide rails 9 and 11 and also the frame 13 may be formed, for example, from a material and profile particularly suitable for the deflection and guidance of the respective product.
  • the switch 27 is preferably fastened to the inner guide railing 9. However, it can also be attached to the frame 13. The decisive factor is that it can act as a bottle lock for secondary buffer 17. The switching of the switches 21 and 27 takes place automatically by means of a control unit, not shown.
  • the monitoring devices 31, 33 include suitable sensors and may be, for example, optical or mechanical barriers. Also, the signal of the input side monitoring device 31 can be adjusted, for example, with an upstream production machine to correctly classify products.
  • FIG. 2 shows the course of product quantities N of a first product and a second product in the primary buffer 15 (top) and in the secondary buffer 17 (bottom) during process steps a), c), e) and f) along the time axis t.
  • the products to be promoted are for example bottles or other beverage containers with different labels. However, the products may also differ by other characteristics.
  • the feed device 3 is operated continuously during the entire process, so that both products are conveyed continuously during the respective process steps and at a preferably constant speed v 1 .
  • the discharge takes place at the speed v 2 with the discharge device 5, wherein the removal rate is also dependent on the Zusch Anlagen. If necessary, a discontinuous feed and / or a variable Zumoni whatsoever is possible. In this case, the removal speed must be adjusted accordingly to the feed rate.
  • the secondary buffer 17 is empty.
  • the process step a) ends with the delivery of the last unit of the first product.
  • the method step c) begins with the delivery of the first unit of a second product. This is discharged from the feed device by means of the switch 21 in the secondary buffer 17, whose output is initially closed by the switch 27. The amount of the second product in the secondary buffer 17 therefore increases continuously. The first product still in the primary buffer is discharged simultaneously until the primary buffer 15 is empty. Even after emptying of the primary buffer 15, the second product is further supplied to the secondary buffer 17, but not conveyed out of this. This creates a lasting until the end of the step c) Ab aggregatepause T 1 , during which no products are conveyed away. During the Ab thoroughpause T 1 , however, the second product is further fed into the secondary buffer 17.
  • the process step e) begins with the discharge of the second product from the secondary buffer 17, the output of which is opened for this purpose by switching the switch 21. Then take, like this Fig.2 shows the amount of the second product in the secondary buffer 17 in this process step continuously, although the second product is further supplied at the speed v 1 , because the Abnchieri v 2 in step e) at least temporarily higher than the feed rate v 1 (v 1 > v 2 ) is selected.
  • the step e) is completed when the second product has been completely removed from the secondary buffer 17. Then, the output of the secondary buffer 17 can be closed by switching the switch 27 again.
  • the method step f) begins with the delivery of the second product into the primary buffer 15.
  • the switch 21 is reset again, so that no more products are introduced into the secondary buffer 17.
  • a discharge pause T 2 which takes the first conveyed unit of the second product to pass through the primary buffer 15, the second product is fed in and out, as described above for the first product under step a).
  • the Ab qualifying interval T 1 at the end of step c) can be used to convert a downstream arranged production machine to the second product. In this case, it is possible to compensate the discharge break T 1 subsequently by an increased discharge speed, so that the delivery of the products does not have to be interrupted.
  • Fig. 3 shows a variant of the method described above, in which the steps e) and f) overlap. Thereby, the second Ab thoroughpause T 2 can be avoided. Also shown is a change in the discharge rate v 2 during step e), the speed change coinciding with the beginning of step f).
  • a temporary adjustment of the removal rate in step f for example, to adjust the degree of filling of the primary buffer.
  • the speeds of the conveyors 3, 5 and 7a - 7c could be suitably staggered.
  • a labeling machine arranged upstream from the feed device 3 is changed over to the second product.
  • Particularly suitable for this purpose are machines which enable a flying label change, so that the labeling machine does not have to be run empty for a product change. This allows a continuous feed of the products.
  • the step b) may overlap with the step a), in order to ensure the most complete possible delivery.
  • the product conversion in step b) can also be carried out on another production machine if necessary.
  • a downstream arranged from the discharge device 5 from the packaging machine is switched to the second product.
  • Particularly suitable for this purpose are machines with sufficient overcapacity so that they can be operated in excess power during step e) in order to remove the second product more quickly from the secondary buffer 17 than is introduced into the secondary buffer 17.
  • the product conversion in step d) can also be carried out on another production machine if necessary.
  • the method enables a product change with a safe separation of the products and minimal production delay, in particular in combination with an upstream production machine without Umsetzpause and in relation to faster, downstream arranged production machine with Umsetzpause.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Attitude Control For Articles On Conveyors (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Produktumstellung in einer Abfüllanlage und ein Puffersystem zur Durchführung des Verfahrens. Ein erstes Produkt wird durch einen Primärpuffer geleitet und danach ein zweites Produkt zunächst in einem Sekundärpuffer zwischengespeichert, so dass eine eindeutige Trennung der Produkte erzielt wird und eine Produktumstellung an vor- und nach geschalteten Produktionsmaschinen ohne Produktionsstillstand durchgeführt werden kann.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Produktumstellung in einer Abfüllanlage und ein Puffersystem zur Durchführung eines solchen Verfahrens gemäß dem Oberbergriff des Anspruchs 10. Ein derartiges Puffersystem ist bereits aus EP-A-O 310 102 bekannt. Die Produktumstellung in z. B einer Getränkeabfüllanlage auf eine Flasche mit einem anderen Etikett erfordert üblicherweise einen Stillstand der Produktion. Dabei wird die Produktionsmaschine leer gefahren, auf ein neues Etikett umgestellt und die Produktionsmaschine neu gestartet. Der Stillstand verursacht eine Lücke im Produktionsstrom, die für nachfolgende Maschinen - zum Beispiel eine Verpackungsmaschine - zwar zur Umstellung auf ein anderes Verpackungsmaterial genutzt werden kann, trotzdem geht die Dauer des Stillstands als Produktionszeit verloren.
  • Problemlösungen zur Verringerung von Ausfallzeiten wurden bereits im Zusammenhang mit Störungen an Produktionsmaschinen beschrieben. So ist zum Beispiel ein Verfahren für den automatischen Betrieb einer Pufferstrecke bekannt, bei dem Flaschen bei einem Stau vor einer Etikettiermaschine in einen Seitenarm der Förderstrecke umgeleitet werden. Nach Behebung der Störung und Beseitigung des Staus wird der Seitenarm mit erhöhter Geschwindigkeit in die Etikettiermaschine entleert, während nachrückende Flaschen weiterhin in den Seitenarm geleitet werden. Sind alle zuvor angesammelten Flaschen aus dem Seitenarm abtransportiert worden, werden Ein- und Ausgang des Seitenarms geschlossen, und der Normalbetrieb wird wieder aufgenommen. Die Anzahl der im Seitenarm verbliebene Flaschen kann durch Wiederholung des Verfahrens sukzessive reduziert werden.
  • Außerdem ist eine Flaschenbehandlungsanlage bekannt, bei der eine Füllmaschine kontrolliert leer gefahren werden kann, um den Zustrom zu einer defekten Etikettiermaschine zu unterbrechen. Zu diesem Zweck ist die Füllmaschine im Normalbetrieb durch eine erste Förderbahn mit der Etikettiermaschine verbunden. Am Eingang der Förderbahn ist eine Umlenkvorrichtung angeordnet, die den Flaschenstrom bei einer Störung der Etikettiermaschine in eine zweite, parallel verlaufende Förderbahn leitet. Gleichzeitig wird je eine Flaschensperre an den stromabwärts gelegenen Enden der Förderbahnen geschlossen und der Zustrom neuer Flaschen in die Füllmaschine unterbrochen. Die zweite Förderbahn dient somit dazu, die bereits in der Füllmaschine befindlichen Flaschen aufzunehmen. Nach Behebung der Störung wird zunächst die Flaschensperre der zweiten Förderbahn geöffnet und die darin befindlichen Flaschen werden in die Etikettiermaschine geleitet. Danach wird der Normalbetrieb wieder aufgenommen.
  • Keines dieser bekannten Verfahren kann jedoch Ausfallzeiten der Abfüllanlage bei Produktumstellungen an einer Produktionsmaschine reduzieren oder gänzlich vermeiden.
  • Der Erfindung liegt somit das technische Problem zugrunde, hier Abhilfe zu schaffen.
  • Dieses technische Problem wird erfindungsgemäß durch folgende Verfahrenschritte gelöst:
    • a) Zufördern eines ersten Produkts in einen Primärpuffer mit einer Zufördervorrichtung und Abfördern des ersten Produkts aus dem Primärpuffer mit einer Abfördervorrichtung;
    • c) Ausleiten eines zweiten Produkts von der Zufördervorrichtung in einen Sekundärpuffer, und gleichzeitiges Abfördern des im Primärpuffer befindlichen ersten Produkts mit der Abfördervorrichtung bis der Primärpuffer less ist;
    • e) Abfördern des im Sekundärpuffer befindlichen zweiten Produkts mit der Abfördervorrichtung; und
    • f) Zufördern des zweiten Produkts in den Primärpuffer mit der Zufördervorrichtung, und Abfördern des zweiten Produkts aus dem Primärpuffer mit der Abfördervorrichtung.
  • Dies ermöglicht eine eindeutige Trennung der Produkte im Produktionsprozess und einen Betrieb der Zufördereinrichtung und der Abfördereinrichtung mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten, um z.B. eine schnelle Maschine mit langen Umstellungszeiten an eine langsame Maschine mit kurzen Umstellungszeiten anzupassen.
  • Günstigerweise kann vor dem Schritt c) ein zusätzlicher Schritt b) ausgeführt werden, in dem eine von der Zufördervorrichtung aus gesehen stromaufwärts angeordnete Produktionsmaschine auf das zweites Produkt umgestellt wird. Dies stellt sicher, dass zunächst alle Einheiten des ersten Produkts und danach alle Einheiten des zweiten Produkts zugefördert werden.
  • Vorteilhafterweise ist es möglich, dass die stromaufwärts angeordnete Produktionsmaschine bei der Produktumstellung ohne Unterbrechung weiter produziert. Dadurch lässt sich ein im wesentlichen kontinuierlicher Produktstrom während der Umstellung erzielen. Dies minimiert Ausfallzeiten, besonders an vergleichsweise langsamen Maschinen.
  • Günstigerweise kann die Produktumstellung im Schritt b) an einer Etikettiermaschine erfolgen. Etikettiermaschinen eignen sich besonders für einen fliegenden Produktwechsel, weil sie mit mehreren Etikettieraggregaten versehen werden können und während der Produktion unterbrechungsfrei zwischen den Aggregaten umgeschaltet werden kann, um unterschiedlich etikettierte Artikel zu erhalten.
  • Vorzugsweise kann nach der Entleerung des Primärpuffers im Schritt c) ein zusätzlicher Schritt d) durchgeführt werden, in dem eine von der Abfördervorrichtung aus gesehen stromabwärts angeordnete Produktionsmaschine auf das zweites Produkt umgestellt wird. Dadurch wird sichergestellt, dass die Produkte korrekt weiterverarbeitet werden.
  • Vorteilhafterweise kann die stromabwärts angeordnete Produktionsmaschine während des Schritts e) in Überleistung betrieben werden, so dass das zweite Produkt schneller aus dem Sekundärpuffer abgefördert wird als es in den Sekundärpuffer eingeleitet wird. Dadurch ist es möglich, bei einer vergleichsweise schnellen Maschine einen gegebenenfalls nötigen Stillstand während der Produktumstellung zu kompensieren.
  • Günstigerweise kann die Produktumstellung im Schritt d) an einer Verpackungsmaschine erfolgen. Verpackungsmaschinen können vergleichsweise schnell betrieben werden, um Standzeiten zu kompensieren.
  • Vorteilhafterweise können sich mindestens zwei Verfahrensschritte zeitlich teilweise überlappen. Dadurch lassen sich Lücken im Produktstrom reduzieren.
  • Vorteilhafterweise kann die Zufördervorrichtung kontinuierlich betrieben werden. Dies ermöglicht eine optimale Auslastung des Puffersystems.
  • Das zugrunde liegende technische Problem, wird erfindungsgemäß ferner durch ein Puffersystem nach Anspruch 10 gelöst.
  • In einer vorteilhaften Ausführungsform kann die ausgangsseitige Weiche mit einer Steuereinheit verbunden werden, die die Stellung der Weiche ändert, um aus dem Puffersystem anstelle eines ersten Produkts ein zweites Produkt abzufördern. Dadurch wird eine automatische und korrekte Umstellung auf das zweite Produkt möglich.
  • In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform können die eingangsseitige Weiche und die ausgangsseitige Weiche mit einer Steuereinheit verbunden werden, die die Stellung der Weichen jeweils ändert, wenn das zweite Produkt aus dem Primärpuffer abgefördert werden soll. Dadurch wird ein kontinuierlicher Produktstrom nach Leerung des Sekundärpuffers sichergestellt.
  • Eine besonders günstige Ausführungsform kann eine zwischen der Zufördervorrichtung und der Abfördervorrichtung parallel angeordnete mittlere Fördervorrichtung und ein im wesentlichen über der mittleren Fördervorrichtung angeordnetes inneres Führungsgeländer umfassen, wobei das Führungsgeländer den Primärpuffer vom Sekundärpuffer trennt, so dass zumindest eine der Fördervorrichtungen sowohl einen Bereich des Primärpuffers als auch einen Bereich des Sekundärpuffers bildet. Mit dieser Anordnung lassen sich funktionelle Puffer mit einem vergleichsweise geringen technischen und wirtschaftlichen Aufwand realisieren.
  • Vorteilhafterweise ist die Geschwindigkeit der abführenden Fördervorrichtung variabel, so dass deren Förderleistung an die Überleistung einer stromabwärts angeordneten Produktionsmaschine angepasst werden kann. Dadurch lassen sich Standzeiten der Produktionsmaschine optimal kompensieren.
  • Eine besonders günstige Ausführungsform umfasst eine eingangsseitige Überwachungsvorrichtung, die überwacht, ob dem Puffersystem ein erstes Produkt oder ein zweites Produkt zugefördert wird. Dadurch lässt sich die Fehlerrate der eingangsseitige Weiche minimieren.
  • Eine besonders günstige Ausführungsform umfasst eine ausgangsseitige Überwachungsvorrichtung, die den Füllungsgrad des Sekundärpuffers überwacht. Damit lässt sich eine Lücke im Produktstrom des zweiten Produkts vermeiden, wenn der Sekundärpuffer vollständig entleert ist.
  • Vorteilhafterweise umfasst die eingangsseitige und die ausgangsseitige Weiche jeweils ein schwenkbares Führungsgeländer. Damit lassen sich funktionelle und kostengünstige Weichen realisieren.
  • Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird nachstehend erläutert. Es zeigen:
    • Figur 1
    eine schematische Draufsicht auf ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Puffersystems;
    Figur 2
    den zeitlichen Verlauf der Produktmengen im Primärpuffer und im Sekundärpuffer beim erfindungsgemäßen Verfahren als schematisches Diagramm; und
    Figur 3
    den zeitlichen Verlauf der Produktmengen im Primärpuffer und im Sekundärpuffer einer Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens als schematisches Diagramm.
  • Das in Figur 1 dargestellte Puffersystem 1 ist bevorzugt zwischen einer nicht dargestellten Etikettiermaschine und einer nachgelagerten, ebenfalls nicht gezeigten Behandlungsmaschine, z. B. einer Packmaschine angeordnet. Die Etikettiermaschine kann wenigstens zwei im Produktionsbetrieb unterbrechungsfrei umschaltbare Etikettieraggregate zum Aufbringen unterschiedlicher Etiketten aufweisen.
  • Wie in Figur 1 gezeigt umfasst das Puffersystem 1 eine Zufördervorrichtung 3, eine im wesentlichen parallel dazu verlaufende Abfördereinrichtung 5 sowie eine zwischen der Zufördervorrichtung und der Abfördervorrichtung angeordnete mittlere Fördervorrichtung 7a - 7c. Die Fördervorrichtungen 3, 5 und 7a - 7c werden durch Motoren (nicht gezeigt) in einer gemeinsamen, durch den Pfeil A symbolisierten Laufrichtung, aber gegebenenfalls mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten angetrieben. Über der mittleren Fördervorrichtung 7a - 7c ist schräg zur Laufrichtung ein inneres Führungsgeländer 9 angeordnet. Am äußeren Rand der Fördervorrichtungen 3, 5 und 7a - 7c verläuft außerdem ein äußeres Führungsgeländer 11. Mit 13 ist der Rahmen des Puffersystems bezeichnet.
  • Der von dem inneren Führungsgeländer 9 und dem äußeren Führungsgeländer 11 begrenzte Bereich der Fördervorrichtungen 3, 5 und 7a - 7c bildet einen Primärpuffer 15, während der von dem inneren Führungsgeländer 9 und dem Rahmen 13 begrenzte Bereich der Fördervorrichtungen 3, 5 und 7a - 7c den Sekundärpuffer 17 bildet. Somit erstrecken sich beide Puffer 15, 17 zumindest teilweise über die selben Fördervorrichtungen 3, 5 und 7a - 7c.
  • Auf Höhe des Einlauftiereichs 19 des Primärpuffers 15 ist am Führungsgeländer 11 eine in Richtung des Pfeils B schwenkbare einlaufseitige Weiche 21 befestigt. Eine weitere, in Richtung des Pfeils C schwenkbare auslaufseitige Weiche 27 befindet sich zwischen den Auslaufbereichen 23 bzw. 25 des Primärpuffers 15 bzw. des Sekundärpuffers 17.
  • In Figur 1 ist die Weiche 21 in einer Position, in der die Zufördervorrichtung 3 mit dem Einlaufbereich 29 des Sekundärpuffers 17 verbunden ist. Wenn die Weiche dagegen zurückgeschwenkt ist, laufen die auf dem Zuförderband ankommenden Behälter (Flaschen) in den Einlaufbereich 19 des Primärpuffers 15 ein.
  • In Figur 1 ist ferner die auslaufseitige Weiche 27 so eingestellt, dass der Auslaufbereich 25 des Sekundärpuffers 17 verschlossen ist. Die Weiche kann aber auch eine Stellung einnehmen, in der der Auslaufbereich 25 des Sekundärpuffers 17 offen, d.h. mit der Abfördervorrichtung 5 verbunden ist.
  • Stromaufwärts von der Weiche 21 ist eine eingangsseitige Überwachungsvorrichtung 31 angeordnet, die erkennt, ob ein erstes oder ein zweites Produkt (nicht gezeigt) angefördert wird. Ferner ist eine ausgangsseitige Überwachungsvorrichtung 33 auf Höhe des Auslaufbereichs 25 des Sekundärpuffers 17 angeordnet, die den Füllungsgrad des Sekundärpuffers 17 erkennt.
  • Mit dieser Anordnung lassen sich getrennte Puffer auf funktionelle und wirtschaftliche Weise mit einer geringen Zahl von Förderbändern realisieren. Die Produkte können bei einem Produktwechsel sauber getrennt und seriell aus den Puffern abgefördert werden.
  • Die Fördervorrichtungen 3, 5 und 7a - 7c sind zum Beispiel motorbetriebene Förderbänder, die zusammen eine tischförmige Pufferfläche bilden. Die mittlere Fördervorrichtung 7a - 7c muss jedoch nicht, wie in Figur 1 gezeigt, aus drei Förderbändern bestehen. Je nach Größe und Form der Puffer 15, 17 ist eine Kombination aus mehr oder weniger Förderbändern möglich. In Figur 1 erstreckt sich der Primärpuffer 15 im wesentlichen über die Fördervorrichtungen 3 und 7a - 7c und der Sekundärpuffer 17 im wesentlichen über die Fördervorrichtungen 5 und 7a - 7c. Diese Aufteilung ist jedoch nicht zwingend. Vorteilhaft ist, dass zumindest eine der Fördervorrichtungen 3, 5, 7a, 7b und 7c sowohl einen Bereich des Primärpuffers 15 als auch einen Bereich des Sekundärpuffers 17 bildet.
  • Die Förderbänder 3, 5 und 7a - 7b können ferner unterschiedliche Geschwindigkeiten aufweisen. Zumindest die Geschwindigkeit der Abfördervorrichtung 5 ist variabel. Alternativ zu Förderbändern sind auch andere, gegebenenfalls auch zusätzliche Fördervorrichtungen denkbar. Somit lassen sich sowohl die Verweildauer der Produkte in den Puffern 15, 17 als auch die Geschwindigkeiten der Fördervorrichtungen 3, 5 und 7a - 7c flexibel an die Geschwindigkeiten bzw. Umstellungspausen vor- bzw. nachgeschalteter Produktionsmaschinen anpassen.
  • Die Führungsgeländer 9 und 11 und auch der Rahmen 13 können zum Beispiel aus einem für die Umlenkung und Führung des jeweiligen Produkts besonders geeigneten Material und Profil geformt sein.
  • Die Weiche 27 ist bevorzugt an dem inneren Führungsgeländer 9 befestigt. Sie kann jedoch auch am Rahmen 13 befestigt werden. Entscheidend ist, dass sie für den Sekundärpuffer 17 als Flaschensperre wirken kann. Das Umschalten der Weichen 21 und 27 erfolgt mittels einer nicht näher dargestellten Steuereinheit automatisch.
  • Die Überwachungsvorrichtungen 31, 33 beinhalten geeignete Sensoren und können zum Beispiel optische oder mechanische Schranken sein. Auch kann das Signal der eingangsseitige Überwachungsvorrichtung 31 zum Beispiel mit einer stromaufwärts angeordneten Produktionsmaschine abgeglichen werden, um Produkte korrekt zuordnen zu können.
  • Unter Bezugnahme auf die in den Figuren 2 und 3 dargestellten Diagramme wird nachfolgend beschrieben, wie mit dem erfindungsgemäßen Puffersystem das erfindungsgemäße Verfahren durchgeführt werden kann.
  • Figur 2 zeigt den Verlauf der Produktmengen N eines ersten Produkts und eines zweiten Produkts im Primärpuffer 15 (oben) und im Sekundärpuffer 17 (unten) während der Verfahrensschritte a), c), e) und f) entlang der Zeitachse t.
  • Die zu fördernden Produkte sind zum Beispiel Flaschen oder andere Getränkebehälter mit unterschiedlichen Etiketten. Die Produkte können sich jedoch auch durch andere Merkmale unterscheiden.
  • Die Zufördervorrichtung 3 wird während des gesamten Verfahrens kontinuierlich betrieben, so dass beide Produkte während der jeweiligen Verfahrensschritte kontinuierlich und mit einer vorzugsweise konstanten Geschwindigkeit v1 zugefördert werden. Die Abförderung erfolgt mit der Geschwindigkeit v2 mit der Abfördervorrichtung 5, wobei die Abfördergeschwindigkeit auch abhängig von der Zufördergeschwindigkeit ist. Bei Bedarf ist auch eine diskontinuierliche Zuförderung und/oder eine variable Zufördergeschwindigkeit möglich. In diesem Fall ist die Abfördergeschwindigkeit entsprechend an die Zufördergeschwindigkeit anzupassen.
  • Im Verfahrensschritt a) wird zunächst ein erstes Produkt in den Primärpuffer 15 zugefördert und mit der gleichen Geschwindigkeit wieder aus diesem abgefördert (v1 = v2). Daher befindet sich eine im Mittel gleichbleibende Menge des ersten Produkts im Primärpuffer 15. Der Sekundärpuffer 17 ist leer. Der Verfahrensschritt a) endet mit der Zuförderung der letzten Einheit des ersten Produkts.
  • Der Verfahrensschritt c) beginnt mit der Zuförderung der ersten Einheit eines zweiten Produktes. Dieses wird von der Zufördervorrichtung mit Hilfe der Weiche 21 in den Sekundärpuffer 17 ausgeleitet, dessen Ausgang durch die Weiche 27 zunächst verschlossen ist. Die Menge des zweiten Produkts im Sekundärpuffer 17 nimmt daher kontinuierlich zu. Das noch im Primärpuffer befindliche erste Produkt wird gleichzeitig abgefördert, bis der Primärpuffer 15 leer ist. Auch nach Entleerung des Primärpuffers 15 wird das zweite Produkt weiter in den Sekundärpuffer 17 zugefördert, jedoch nicht aus diesem abgefördert. Dadurch entsteht eine bis zum Ende des Schritts c) dauernde Abförderpause T1, während der keine Produkte abgefördert werden. Während der Abförderpause T1 wird das zweite Produkt jedoch weiter in den Sekundärpuffer 17 zugefördert.
  • Der Verfahrensschritt e) beginnt mit der Abförderung des zweiten Produkts aus dem Sekundärpuffer 17, dessen Ausgang zu diesem Zweck durch Schalten der Weiche 21 geöffnet wird. Dann nimmt, wie dies Fig.2 zeigt, die Menge des zweiten Produkts im Sekundärpuffer 17 in diesem Verfahrensschritt kontinuierlich ab, obwohl das zweite Produkt weiter mit der Geschwindigkeit v1 zugefördert wird, weil die Abfördergeschwindigkeit v2 im Schritt e) zumindest zeitweise höher als die Zufördergeschwindigkeit v1 (v1 > v2) gewählt wird. Der Schritt e) ist abgeschlossen, wenn das zweite Produkt vollständig aus dem Sekundärpuffer 17 abgefördert worden ist. Dann kann der Ausgang des Sekundärpuffers 17 durch Umstellen der Weiche 27 wieder verschlossen werden.
  • Der Verfahrensschritt f) beginnt mit der Zuförderung des zweiten Produkts in den Primärpuffer 15. Hierzu wird die Weiche 21 wieder zurückgestellt, so dass keine Produkte mehr in den Sekundärpuffer 17 eingeleitet werden. Nach einer Abförderpause T2, die die erste zugeförderte Einheit des zweiten Produkts benötigt, um den Primärpuffer 15 zu durchlaufen, wird das zweite Produkt zu- und abgefördert, wie dies oben für das erste Produkt unter Schritt a) beschrieben wurde.
  • Mit dem oben beschriebenen Verfahren können zwei Produkte, die nacheinander und im wesentlichen kontinuierlich zugefördert werden, sicher getrennt werden. Die Abförderpause T1 am Ende des Schritts c) kann dazu genutzt werden, eine stromabwärts angeordnete Produktionsmaschine auf das zweite Produkt umzustellen. Hierbei ist es möglich, die Abförderpause T1 nachfolgend durch eine erhöhte Abfördergeschwindigkeit zu kompensieren, so dass die Zuförderung der Produkte nicht unterbrochen werden muss.
  • Fig. 3 zeigt eine Variante des oben beschrieben Verfahrens, bei dem die Schritte e) und f) überlappen. Dadurch kann die zweite Abförderpause T2 vermieden werden. Ebenso gezeigt ist eine Änderung der Abfördergeschwindigkeit v2 während des Schritts e), wobei die Geschwindigkeitsänderung mit dem Beginn des Schritts f) zusammenfällt. Es sind jedoch beliebige Kombinationen der in Figur 2 und 3 gezeigten Varianten denkbar, wie zum Beispiel komplexere Änderungen der Geschwindigkeit v2 oder unterschiedliche Überlappungszeiten. Ebenso denkbar ist eine zeitweise Anpassung der Abfördergeschwindigkeit im Schritt f), um zum Beispiel den Füllungsgrad des Primärpuffers anzupassen. Hierzu könnten zum Beispiel die Geschwindigkeiten der Fördereinrichtungen 3, 5 und 7a - 7c geeignet gestaffelt werden.
  • Vor dem Schritt c) wird in einem nicht dargestellten Schritt b) eine von der Zufördervorrichtung 3 aus gesehen stromaufwärts angeordnete Etikettiermaschine auf das zweite Produkt umgestellt. Hierzu eignen sich besonders Maschinen, die einen fliegenden Etikettenwechsel ermöglichen, so dass die Etikettiermaschine für einen Produktwechsel nicht leer gefahren werden muss. Dies erlaubt eine kontinuierliche Zuförderung der Produkte. Der Schritt b) kann mit dem Schritt a) überlappen, um eine möglichst lückenlose Zuförderung zu gewährleisten. Die Produktumstellung im Schritt b) kann bei Bedarf auch an einer anderen Produktionsmaschine vorgenommen werden.
  • Nachdem der Primärpuffer 15 im Schritt c) entleert worden ist, wird in einem nicht dargestellten Schritt d) eine von der Abfördervorrichtung 5 aus gesehen stromabwärts angeordnete Verpackungsmaschine auf das zweite Produkt umgestellt. Hierzu eignen sich besonders Maschinen mit ausreichender Überkapazität, so dass sie während des Schritts e) in Überleistung betrieben werden können, um das zweite Produkt schneller aus dem Sekundärpuffer 17 abzufördern als es in den Sekundärpuffer 17 eingeleitet wird. Die Produktumstellung im Schritt d) kann bei Bedarf auch an einer anderen Produktionsmaschine vorgenommen werden.
  • Das Verfahren ermöglicht einen Produktwechsel mit einer sicheren Trennung der Produkte und minimaler Produktionsverzögerung, insbesondere in Kombination mit einer stromaufwärts angeordneten Produktionsmaschine ohne Umstellungspause und einer in Relation dazu schnelleren, stromabwärts angeordneten Produktionsmaschine mit Umstellungspause.

Claims (17)

  1. Verfahren zur Produktumstellung in einer Abfüllanlage, das folgende Verfahrensschritte umfasst:
    a) Zufördern eines ersten Produkts in einen Primärpuffer (15) mit einer Zufördervorrichtung (3), und Abfördern des ersten Produkts aus dem Primärpuffer mit einer Abfördervorrichtung (5);
    c) Ausleiten eines zweiten Produkts von der Zufördervorrichtung in einen Sekundärpuffer (17), und gleichzeitiges Abfördern des im Primärpuffer befindlichen ersten Produkts mit der Abfördervorrichtung bis der Primärpuffer leer ist;
    e) Abfördern des im Sekundärpuffer befindlichen zweiten Produkts mit der Abfördervorrichtung; und
    f) Zufördern des zweiten Produkts in den Primärpuffer mit der Zufördervorrichtung, und Abfördern des zweiten Produkts aus dem Primärpuffer mit der Abfördervorrichtung.
  2. Verfahren nach Anspruch 1,
    gekennzeichnet durch
    einen zusätzlichen Schritt b) vor dem Schritt c) , in dem eine von der Zufördervorrichtung aus gesehen stromaufwärts angeordnete Produktionsmaschine auf das zweite Produkt umgestellt wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 2,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die stromaufwärts angeordnete Produktionsmaschine bei der Produktumstellung weiter produziert.
  4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Produktumstellung im Schritt b) an einer Etikettiermaschine erfolgt.
  5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
    gekennzeichnet durch
    einen zusätzlichen Schritt d), der nach der Entleerung des Primärpuffers im Schritt c) ausgeführt wird, und in dem eine von der Abfördervorrichtung aus gesehen stromabwärts angeordnete Produktionsmaschine auf das zweite Produkt umgestellt wird.
  6. Verfahren nach Anspruch 5,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die stromabwärts angeordnete Produktionsmaschine während des Schritts e) in Überleistung betrieben wird, so dass das zweite Produkt schneller aus dem Sekundärpuffer abgefördert als in den Sekundärpuffer eingeleitet wird.
  7. Verfahren gemäß Anspruch 5 oder 6,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Produktumstellung im Schritt d) an einer Verpackungsmaschine erfolgt.
  8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    sich mindestens zwei Verfahrensschritte zeitlich teilweise überlappen.
  9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Zufördervorrichtung kontinuierlich betrieben wird.
  10. Puffersystem (1) zur Durchführung des Verfahren nach Anspruch 1 für die Produktumstellung in einer Abfüllanlage, das umfasst:
    - eine Zufördervorrichtung (3) und eine Abfördervorrichtung (5);
    - einen zwischen der Zufördervorrichtung und der Abfördervorrichtung angeordneten Primärpuffer (15);
    - einen zwischen der Zufördervorrichtung und der Abfördervorrichtung sowie neben dem Primärpuffer angeordneten Sekundärpuffer (17);
    - einer eingangsseitigen Weiche (21) mit einer ersten Stellung, in der die Zufördervorrichtung mit dem Einlaufbereich (19) des Primärpuffers verbunden ist, und mit einer zweiten Stellung, in der die Zufördervorrichtung mit dem Einlaufbereich (29) des Sekundärpuffers verbunden ist;
    - einer ausgangsseitigen Weiche (27) mit einer ersten Stellung, in der der Auslaufbereich (25) des Sekundärpuffers nicht mit der Abfördervorrichtung verbunden ist, und mit einer zweiten Stellung, in der der Auslaufbereich des Sekundärpuffers mit der Abfördervorrichtung verbunden ist,
    wobei die eingangsseitige Weiche (21) mit einer Steuereinheit verbindbar ist, die die Stellung der Weiche ändert, wenn dem Puffersystem anstelle eines ersten Produkts ein zweites Produkt zugefördert wird,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    das Puffersystem eingerichtet ist, um das zweite Produkt in den Sekundärpuffer zu fördern und gleichzeitig das erste Produkt aus dem Primärpuffer abzufördern, bis der Primärpuffer leer ist.
  11. Puffersystem nach Anspruch 10,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die ausgangsseitige Weiche (27) mit einer Steuereinheit verbindbar ist, die die Stellung der Weiche ändert, um aus dem Puffersystem anstelle eines ersten Produkts ein zweites Produkt abzufördern.
  12. Puffersystem nach Anspruch 10 oder 11,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die eingangsseitige Weiche (21) und die ausgangsseitige Weiche (27) mit einer Steuereinheit verbunden werden können, die die Stellung der Weichen jeweils ändert, wenn das zweite Produkt anstelle aus dem Sekundärpuffer aus dem Primärpuffer abgefördert werden soll.
  13. Puffersystem nach einem der Ansprüche 10 bis 12,
    gekennzeichnet durch
    - eine zwischen der Zufördervorrichtung und der Abfördervorrichtung parallel angeordnete mittlere Fördervorrichtung (7a - 7c); und
    - ein im wesentlichen über der mittleren Fördervorrichtung angeordnetes inneres Führungsgeländer (9),
    - wobei das Führungsgeländer den Primärpuffer vom Sekundärpuffer trennt, so dass zumindest eine der Fördervorrichtungen (3, 5, 7a, 7b und 7c) sowohl einen Bereich des Primärpuffers (15) als auch einen Bereich des Sekundärpuffers (17) bildet.
  14. Puffersystem nach einem der Ansprüche 10 bis 13,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Geschwindigkeit der Abfördervorrichtung variabel ist, so dass deren Förderleistung an die Überleistung einer stromabwärts angeordneten Produktionsmaschine angepasst werden kann.
  15. Puffersystem gemäß nach einem der Ansprüche 10 bis 14,
    gekennzeichnet durch
    eine eingangsseitige Überwachungsvorrichtung (31), die überwacht, ob dem Puffersystem ein erstes Produkt oder ein zweites Produkt zugefördert wird.
  16. Das Puffersystem gemäß einem der Ansprüche 10 bis 15,
    gekennzeichnet durch
    eine ausgangsseitige Überwachungsvorrichtung (33), die den Füllungsgrad des Sekundärpuffers überwacht.
  17. Das Puffersystem gemäß einem der Ansprüche 10 bis 16,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die eingansseitige und die ausgangsseitige Weiche jeweils ein schwenkbares Führungsgeländer umfasst.
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